一种电机运行数据的采集系统技术方案

本申请涉及电机的领域，提供一种电机运行数据的采集系统，电机运行数据的采集系统包括控制装置和伺服电机装置；控制装置与伺服电机装置电连接，控制装置用于获取力矩设定指示，并基于力矩设定指示生成阻尼控制信号，以及用于获取并显示来自伺服电机装置的第一工作数据，其中，第一工作数据至少包括转速数据；伺服电机装置用于与被测电机的输出轴相连，以获取被测电机的工作状态信息，并基于工作状态信息生成第一工作数据，以及用于获取阻尼控制信号，并基于阻尼控制信号向被测电机输出阻尼。本申请提供的方案能够代替传统测功机，更加精准的获取到被测电机的工作数据，包括转矩数据、转速数据和位置数据等等。转速数据和位置数据等等。转速数据和位置数据等等。

【技术实现步骤摘要】
一种电机运行数据的采集系统


[0001]本申请涉及电机的领域，尤其是涉及一种电机运行数据的采集系统。

技术介绍

[0002]目前，在电机制造行业中，通常需要检测和采集出厂电机的转矩、转速以及输出有效功率。对于具备位置控制功能的电机，通常还需要对其定位准确性进行采集和检测。目前的电机生产厂家通常会采用传统的测功机来完成上述工作。
[0003]通常，本领域工程人员会使用测功机检验被测电机的转速、转矩，从而计算被测电机轴传递的输出功率。其原理为：常规测功机由电磁滑差离合器、测力计和测速传感器组成。被测动力机械与电磁滑差离合器的随动转子连接，电磁转矩就等于被测动力机械的输出转矩。在使用时，将被测电机与测功机的随动转子相连接，随后控制被测电机运行，并调节测功机电磁滑差离合器的电磁阻尼，从而检验被测电机的转矩输出数据，再通过磁电转速传感器或测速传感器来检验被测电机的转速数据。
[0004]但是，传统的测功机存在以下的缺点：传统电机测功机通过控制励磁电流大小，调节测功机输出电磁阻尼。而实际上随着使用时长的不断增加，存在退磁导致输出的电磁阻尼不均匀，最终测量数据误差较大。并且，磁电转速传感器或旋转轴上的传感器测量精度低，较小的转速波动或位置数据难以捕获。除此之外，有些电机测功机还需要保养电磁滑差离合器，定时添加磁粉。而磁粉添加量很难掌控，其过量或少量都能导致输出电磁阻尼不理想，进一步地导致了测量数据误差增大。
[0005]针对上述情况，本申请提出了一种电机运行数据的采集系统，用以代替传统测功机实现电机运行数据的采集。

技术实现思路

[0006]为了代替传统测功机实现电机运行数据的采集，本申请提供一种电机运行数据的采集系统。
[0007]本申请提供的一种电机运行数据的采集系统，采用如下的技术方案：一种电机运行数据的采集系统，所述电机运行数据的采集系统包括控制装置和伺服电机装置；所述控制装置与所述伺服电机装置电连接，所述控制装置用于获取力矩设定指示，并基于力矩设定指示生成阻尼控制信号，以及用于获取并显示来自所述伺服电机装置的第一工作数据，其中，所述第一工作数据至少包括转速数据；所述伺服电机装置用于与被测电机的输出轴相连，以获取被测电机的工作状态信息，并基于所述工作状态信息生成所述第一工作数据，以及用于获取所述阻尼控制信号，并基于所述阻尼控制信号向被测电机输出阻尼。
[0008]通过采用上述技术方案，采用上述的伺服电机装置对被测电机的工作状态信息进行获取，利用了伺服电机的工作特性。
[0009]首先，伺服电机能够按照设定的数值输出稳定的阻尼，相较于传统测功机使用的电磁滑差离合器，伺服电机能够突破由电磁阻尼导致的局限性，避免因使用时间较长而导致的输出阻尼不均匀的问题，从而向被测电机输出稳定地阻尼。
[0010]其次，伺服电机能够获取转速数据等与工作状态相关的数据，并且相较于传统测功机使用的测速传感器，伺服电机能够更加精准地检测出被测电机输出轴上基准点的位置信息，并且能够获取到更小的转速数据，提升了检测过程的精度与灵敏度。
[0011]除此之外，针对某些具备定位功能的被测电机，通过采用本方案，还可以根据上述的工作原理更加精准地采集其位置信息。
[0012]综上所述，采用上述方案能够更加精准的获取到被测电机的工作数据，包括转矩数据、转速数据和位置数据等等。因此，本方案能够应用于多种工作场景下，例如对生产完成的电机进行质量检测，对购入的电机进行虚标情况的校准，或作为老化装置检测被测电机的耐用性，测试被测电机长时间带载老化是否会损坏等等。
[0013]可选的，所述控制装置包括数据处理模块，所述数据处理模块用于根据所述第一工作数据和所述阻尼控制信号所指示的数据计算第二工作数据，其中，所述第二工作数据指示被测电机的运行参数。
[0014]通过采用上述技术方案，上述的第一工作数据为伺服电机装置对被测电机的运行状态进行直接测量所得出的数据，上述的第二工作数据为控制装置将第一工作数据进行计算所得出的数据。采用数据处理模块对上述的第一工作数据进行计算，能够更加全面直观地得出被测电机的运行参数。
[0015]可选的，所述第二工作数据指示被测电机的功率数值。
[0016]通过采用上述技术方案，由于上述的第一工作数据至少包括转速数据，转矩数据能够由上述的阻尼控制信号所指示的数据确定。因此，根据功率计算公式即可得出对应的功率数据，也即被测电机的实际功率，包括额定功率、峰值功率等。
[0017]可选的，所述控制装置还包括显示模块和信号转化模块；所述显示模块通过有线或无线的方式分别与所述数据处理模块和所述信号转化模块通信连接，用于获取并显示所述第一工作数据和所述第二工作数据，以及用于获取所述力矩设定指示，并将所述力矩设定指示传递至所述信号转化模块，以生成所述阻尼控制信号；所述信号转化模块与所述伺服电机装置电连接，用于获取所述第一工作数据和所述力矩设定指示，并基于所述力矩设定指示生成所述阻尼控制信号。
[0018]通过采用上述技术方案，显示模块能够将上述的第一工作数据和第二工作数据展示给使用者，使得被测电机工作数据的展示更加直观。信号转化模块能够将力矩设定指示转化为伺服电机装置能够识别的阻尼控制信号，并向伺服电机装置输出，以控制伺服电机装置输出阻尼的强度。
[0019]可选的，所述第一工作数据还包括电流数据和位置数据。
[0020]可选的，所述控制装置还包括三环控制模块，所述三环控制模块用于获取所述第一工作数据，并将所述第一工作数据与预设的目标数据相比较，以调整所述伺服电机装置的输出阻尼。
[0021]通过采用上述技术方案，三环控制模块的控制环路包含位置环、速度环和电流环。
利用伺服电机的三环控制原理，能够使得伺服电机装置的输出阻尼保持稳定。
[0022]可选的，所述伺服电机装置包括随动转子和编码器，所述随动转子用于与被测电机的输出轴同轴固定连接，所述编码器用于获取所述随动转子的工作状态信息，并基于所述工作状态信息生成所述第一工作数据。
[0023]通过采用上述技术方案，伺服电机使用的编码器精度为10000线，也即上述随动转子旋转1圈时，能够分辨出10000个以上的位置信息，相较于传统测功机使用磁电转速传感器的测量方法，使用伺服电机装置的编码器的方法不但能够更精确地采集被测电机的实际转速数据，还能够更灵敏地捕捉到更小的转速数据。
[0024]可选的，所述编码器为光电编码器。
[0025]通过采用上述技术方案，光电编码器具备体积小、精密度高、使用寿命长等优点。且相较于磁电编码器，通常具备更高的精度。
[0026]可选的，所述控制装置还包括降压模块，所述降压模块与所述伺服电机装置的母线电路电连接，所述降压模块用于降低所述母线电路的电压值。
[0027]通过采用上述技术方案，由于伺服电机装置与被测电机相连，并且随被测电机同步转动，因此伺服电机装置运行过程中会产生类似发电机的效果，其动能反馈至母线电路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机运行数据的采集系统，其特征在于，所述电机运行数据的采集系统包括控制装置和伺服电机装置；所述控制装置与所述伺服电机装置电连接，所述控制装置用于获取力矩设定指示，并基于力矩设定指示生成阻尼控制信号，以及用于获取并显示来自所述伺服电机装置的第一工作数据，其中，所述第一工作数据至少包括转速数据；所述伺服电机装置用于与被测电机的输出轴相连，以获取被测电机的工作状态信息，并基于所述工作状态信息生成所述第一工作数据，以及用于获取所述阻尼控制信号，并基于所述阻尼控制信号向被测电机输出阻尼。2.根据权利要求1所述的电机运行数据的采集系统，其特征在于，所述控制装置包括数据处理模块，所述数据处理模块用于根据所述第一工作数据和所述阻尼控制信号所指示的数据计算第二工作数据，其中，所述第二工作数据指示被测电机的运行参数。3.根据权利要求2所述的电机运行数据的采集系统，其特征在于，所述第二工作数据指示被测电机的功率数值。4.根据权利要求2所述的电机运行数据的采集系统，其特征在于，所述控制装置还包括显示模块和信号转化模块；所述显示模块通过有线或无线的方式分别与所述数据处理模块和所述信号转化模块通信连接，用于获取并显示所述第一工作数据和所述第二工作数据，以及用于获取所述力矩设定指示，并将所述力矩设定指示传递至所述信号转化模块，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡文，
申请(专利权)人：上海四横电机制造有限公司，
类型：发明
国别省市：